湘潭大學(xué)高分子材料課件-高分子材料的穩(wěn)定與降解-預(yù)覽頁
【正文】 一般主鏈上 C— C 鍵鍵能受側(cè)鏈取代基和原子的影響：分布規(guī)則且極性大的取代基能增加主鏈 C— C鍵鍵能 ， 提高聚合物穩(wěn)定性；而不規(guī)整的取代基降低聚合物的穩(wěn)定性 。 第三節(jié) 聚合物穩(wěn)定化的必要性和可能性 一、從聚合反應(yīng)和改性著手 1. 選擇合適的聚合方法； 2. 選擇引發(fā)劑及其合理用量； 3. 聚合工藝的調(diào)整； 4. 消除不穩(wěn)定端基； 5. 減少聚合物中雜質(zhì)； 6. 共聚或共混改性。 臭氧對不飽和鍵（如橡膠）的破壞極為嚴(yán)重。 3. 聚合物中的雜質(zhì) 聚合物中的雜質(zhì)分兩類： （ 1）加工過程中必然混入的少量雜質(zhì)； （ 2）添加劑等物質(zhì)。 （ 6）分子量分布的影響： 分子量分布寬，則穩(wěn)定性下降。 二、導(dǎo)致聚合物降解的因素 （一）內(nèi)因 1. 聚合物的組成及其鏈結(jié)構(gòu)。 一、高分子材料老化（降解）的概念及其特點(diǎn) 二、研究高分子材料穩(wěn)定與降解的意義 1. 充分延長材料的使用壽命 2. 使廢棄聚合物材料加快降解，回歸自然。建筑物過火過煙面積 ，造成直接經(jīng)濟(jì)損失 2022年 11月 15日上海靜安區(qū)高層住宅大火，工人在焊接時(shí)四濺的火花引燃了泡沫等易燃物。 1名消防隊(duì)員犧牲、 6名消防員和 2名施工人員受傷。 2. 時(shí)間尺度上相對較短。 2. 降解的微觀表現(xiàn) 與宏觀的力學(xué)、物理性能變化的關(guān)系 3. 高分子材料的性能確定其用途 體積性能：拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、伸長率等； 表面性能：光學(xué)性能等。反之，若不規(guī)則結(jié)構(gòu)減少，則穩(wěn)定性增加。 原因： 非晶材料密度小 (高分子鏈排列不規(guī)則） ， 易被氧、水、化學(xué)物質(zhì)滲透、降解。 2. 光的影響 3. 氧和臭氧的影響： 氧易在熱、光作用下使聚合物降解。 各種外因往往協(xié)同作用。 主要是聚合物本身 ， 即分子結(jié)構(gòu) 。 (2) O2：氧加速了 PVC樹脂的熱降解 (3) 光：加速了 PVC樹脂的熱降解。 橡 膠 塑 料 多對于含雙鍵的不飽和橡膠 多對于以共價(jià)鍵結(jié)合的塑料 當(dāng)主鏈中含有－ C － C ＝ C － 結(jié)構(gòu)時(shí)，在雙鍵的 β 位的單鍵具有相對不穩(wěn)定性，易受 O2的作用而降解。 一般主鏈上鍵能的大?。? 自由基反應(yīng)的一般式： 鏈引發(fā) RH → R 生成過氧化自由基 ROO 過氧化物分解 2ROOH → RO 自由基與聚合物反應(yīng)（轉(zhuǎn)移） HO＋ ROO （ 1）抗氧劑作游離基或增長鏈的終止劑（主抗氧劑） 多數(shù)為 化合酚類和芳基仲胺 ， 均有不穩(wěn)定的氫原子可與自由基或增長鏈發(fā)生作用 ， 從而避免自由基或增長鏈從聚合物中奪取氫原子 。反應(yīng) ) R + A— H RH ROH ROOH H2O + A 抗氧劑 168： 三 [二叔丁基苯基 ]亞磷酸酯， 輔助抗氧劑 （ 1）活性 不同的基團(tuán)接在不同位置，防老劑的活性不同 （ 2）穩(wěn)定性（對 O2） 防老劑不能與氧作用生成過氧化物 ， 否則會(huì)加速老化 。 另外 ， 要考慮制品的使用場合 ， 以防被介質(zhì)逐漸萃取出來 。 種類很多，最普遍的是紫外線吸收劑 （ UV— 531） 紫外線吸收劑作用機(jī)理： ①先于聚合物吸收入射的紫外線。 常用的有 2，4， 6三氯代苯酚 、 2， 3， 4， 6四氯代苯酚 、 五氯代苯酚等； ② 季銨鹽化合物：如 2乙基己酸季銨鹽 、 環(huán)烷酸季銨鹽等； ③ 有機(jī)錫化合物：殺菌力強(qiáng) 。常用的有醋酸苯汞、苯基汞油酸鹽等； ⑤有機(jī)銅化合物： 不溶于水。 ? 廢棄包裝材料 廢棄塑料的主要來源 ? 廢棄塑料制品 日積月累，不可忽視 廢塑料引起的問題 ? 環(huán)境的廢塑料不易分解，難以處理，造成擠占陸地，污染環(huán)境 ? 塑料農(nóng)膜進(jìn)入土壤，阻止土壤的透氣性，使土質(zhì)變壞，影響農(nóng)作物的生長 ? 廢塑料已站海洋漂浮物的 60％以上 ? 影響環(huán)境的美化 Deposition Rates Paper 24 Weeks Leaves 13 Months Orange Peels 6 Months Milk Carton 5 years Plastic Bag 1020 Years Plastic Container 5080 Years Aluminum Can 80 Years Tin Can 100 Years Plastic Soda Bottle 450 Years Glass Bottle 500 Years Styrofoam（ 泡沫聚苯乙烯 ） Never 廢塑料的收集 ? 建立完善可行的廢塑料回收體系 是消除廢塑料環(huán)境污染及再生利用的 根本保證。 聚乙烯薄膜的再生利用 薄膜的切碎 除去雜質(zhì) 干燥 造粒 基本工序： 再生塑料的質(zhì)量主要取決于 ? 進(jìn)料的潔凈程度 ? 清洗效果 Union Carbide Chemical 和 Plastic Company,Inc. 建立了第一條回收用后聚烯烴薄膜的生產(chǎn)線。因此開發(fā)完全可生物降解材料成為一個(gè)新的課題。 德國的 Battele研究所開發(fā)出了淀粉含量為 90%的降解塑料 ,可作為包裝材料使用 ,以聚氯乙烯為取代目標(biāo)。 嚴(yán)格地講 , 添加淀粉的可降解塑料不具備降解機(jī)理和功能 ， 所以該類產(chǎn)品已不再受歡迎 。 工業(yè)化的有聚乳酸 (PLA)和聚己內(nèi)酯 (PCL)。 問題？ 聚己內(nèi)酯（ PCL） 是美國 Perstrop公司首先發(fā)明的， 目前在亞洲只有 DAICEL公司，大賽璐公司生產(chǎn)并銷售。 PHB或PHBHV膜在海水中 6周已穿孔 ,堆肥 7周可降解 70%～ 80%。 光降解引發(fā)劑有很多種 ,包括過渡金屬的各種化合物 ,如 :鹵化物、乙酰基丙酮酸鹽、二硫代氨基甲酸鹽、脂肪酸鹽、羥基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。 除了以上光降解高分子外 ,還有一類重要的合成光降解高分子 ， 即通過共聚反應(yīng)將羰基型感光基團(tuán)引入高分子鏈而賦予其光降解特性 。 光降解和生物降解的結(jié)合不僅提高了材料降解的可控性，而且還克服了單純光降解材料在陽光不足或非光照條件下難降解以及單純淀粉塑料在非微生物環(huán)境條件下難降解的問題。 降解高分子當(dāng)前存在的問題主要是價(jià)格昂貴 ,難以推廣
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1